Ndërsa drita udhëton nëpër hapësirë, ajo shtrihet nga zgjerimi i universit.Kjo është arsyeja pse shumë nga objektet më të largëta shkëlqejnë në rrezet infra të kuqe, e cila ka një gjatësi vale më të madhe se drita e dukshme.Ne nuk mund ta shohim këtë dritë të lashtë me sy të lirë, por Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST) është krijuar për ta kapur atë, duke zbuluar disa nga galaktikat më të hershme të formuara ndonjëherë.
Aperture Masking: Një i shpuarmetalikepllaka bllokon një pjesë të dritës që hyn në teleskop, duke e lejuar atë të imitojë një interferometër që kombinon të dhënat nga teleskopë të shumtë për të arritur rezolucion më të lartë se një lente e vetme.Kjo metodë nxjerr në pah më shumë detaje në objekte shumë të ndritshme në afërsi, si për shembull dy yje aty pranë në qiell.
Micro Gate Array: Një rrjet prej 248,000 portash të vogla mund të hapet ose mbyllet për të matur spektrin - përhapjen e dritës deri në gjatësitë e valëve përbërëse - në 100 pika në një kornizë.
Spektrometër: Një grilë ose prizëm ndan dritën rënëse në një spektër për të shfaqur intensitetin e gjatësive të valëve individuale.
Kamerat: JWST ka tre kamera - dy që kapin dritën në gjatësinë e valës afër infra të kuqe dhe një që kap dritën në gjatësinë e valës së mesme infra të kuqe.
Njësia e fushës integrale: Kamera e kombinuar dhe spektrometri kap një imazh së bashku me spektrin e çdo piksel, duke treguar se si drita ndryshon në fushën e shikimit.
Koronagrafët: Shkëlqimi nga yjet e shndritshëm mund të bllokojë dritën e dobët nga planetet dhe disqet e mbeturinave që rrotullohen rreth këtyre yjeve.Koronografitë janë rrathë të errët që bllokojnë dritën e ndritshme të yjeve dhe lejojnë që sinjalet më të dobëta të kalojnë.
Sensori i udhëzimit të shkëlqyeshëm (FGS)/Imazhuesi afër infra të kuqe dhe spektometri pa çarje (NIRISS): FGS është një kamerë me drejtim që ndihmon në drejtimin e teleskopit në drejtimin e duhur.Ai është i paketuar me NIRISS i cili ka një aparat fotografik dhe një spektrometër që mund të kapë imazhe dhe spektra afër infra të kuqe.
Afër spektrometrit infra të kuq (NIRSpec): Ky spektrometër i specializuar mund të përvetësojë njëkohësisht 100 spektra përmes një grupi mikroshkruesash.Ky është instrumenti i parë hapësinor i aftë për të kryer analiza spektrale të kaq shumë objekteve në të njëjtën kohë.
Kamera pranë infra të kuqe (NIRCam): I vetmi instrument afër infra të kuqe me një koronografi, NIRCam do të jetë një mjet kyç për studimin e ekzoplaneteve, drita e të cilëve përndryshe do të errësohej nga shkëlqimi i yjeve aty pranë.Ai do të kapë imazhe dhe spektra afër infra të kuqe me rezolucion të lartë.
Instrumenti me infra të kuqe të mesme (MIRI): Ky kombinim kamerë/spektrograf është instrumenti i vetëm në JWST që mund të shohë dritën infra të kuqe të mesme të emetuar nga objekte më të ftohta, si p.sh. disqet e mbeturinave rreth yjeve dhe galaktikat shumë të largëta.
Shkencëtarët duhej të bënin rregullime për t'i kthyer të dhënat e papërpunuara të JWST në diçka që syri i njeriut mund ta vlerësojë, por imazhet e tij janë "reale", tha Alyssa Pagan, një inxhiniere e vizionit shkencor në Institutin Shkencës të Teleskopit Hapësinor.“A është vërtet kjo ajo që do të shihnim nëse do të ishim atje?Përgjigja është jo, sepse sytë tanë nuk janë krijuar për të parë në rrezet infra të kuqe dhe teleskopët janë shumë më të ndjeshëm ndaj dritës sesa sytë tanë.”Fusha e zgjeruar e shikimit e teleskopit na lejon t'i shohim këto objekte kozmike në mënyrë më reale sesa sytë tanë relativisht të kufizuar.JWST mund të bëjë fotografi duke përdorur deri në 27 filtra që kapin rreze të ndryshme të spektrit infra të kuq.Shkencëtarët fillimisht izolojnë gamën dinamike më të dobishme për një imazh të caktuar dhe shkallëzojnë vlerat e shkëlqimit për të zbuluar sa më shumë detaje që të jetë e mundur.Ata më pas i caktuan çdo filtri infra të kuqe një ngjyrë në spektrin e dukshëm - gjatësitë e valëve më të shkurtra u bënë blu, ndërsa gjatësitë e valëve më të gjata u bënë jeshile dhe të kuqe.Vendosini ato së bashku dhe do të mbeteni me balancën normale të bardhë, kontrastin dhe cilësimet e ngjyrave që çdo fotograf ka të ngjarë të bëjë.
Ndërsa imazhet me ngjyra të plota janë magjepsëse, shumë zbulime emocionuese po bëhen një gjatësi vale në një kohë.Këtu, instrumenti NIRSpec tregon karakteristika të ndryshme të Mjegullnajës Tarantula përmes të ndryshmefiltra.Për shembull, hidrogjeni atomik (blu) rrezaton gjatësi vale nga ylli qendror dhe flluska përreth tij.Midis tyre ka gjurmë të hidrogjenit molekular (jeshile) dhe hidrokarbureve komplekse (të kuqe).Provat sugjerojnë se grupi i yjeve në këndin e poshtëm të djathtë të kornizës po fryn pluhur dhe gaz drejt yllit qendror.
Ky artikull u botua fillimisht në Scientific American 327, 6, 42-45 (dhjetor 2022) si "Behind the Pictures".
Jen Christiansen është një redaktore e lartë grafike në Scientific American.Ndiqni Christiansen në Twitter @ChristiansenJen
është Redaktor i Lartë për Hapësirën dhe Fizikën në Scientific American.Ajo ka një diplomë bachelor në astronomi dhe fizikë nga Universiteti Wesleyan dhe një diplomë master në gazetari shkencore nga Universiteti i Kalifornisë, Santa Cruz.Ndiqni Moskowitz në Twitter @ClaraMoskowitz.Foto me mirësjellje të Nick Higgins.
Zbuloni shkencën që po ndryshon botën.Eksploroni arkivin tonë dixhital që daton në 1845, duke përfshirë artikuj nga mbi 150 laureatë Nobel.